ファントム回路

電気通信および電気工学において、ファントム回路とは、適切に配置された電線から得られる電気回路であり、1 つ以上の導電経路がそれ自体で回路であり、同時に別の回路の 1 つの導体として機能します。

ファントムグループは、ファントム回路を形成する 2 つのシングル チャネル回路から派生した 3 つの回路で構成されています。ここで、ファントム回路は、サイド回路と呼ばれる 2 つの適切に配置されたワイヤのペアから派生した 3 番目の回路です。各ワイヤのペアはそれ自体が回路であると同時に、3 番目の回路の 1 つの導体として機能します。ファントム回路内の「サイド回路」は、通常「リピーティング コイル」と呼ばれるセンター タップ付きトランスによって、それぞれの電圧降下に接続できます。センター タップは、サイド回路のライン側にあります。ファントム回路からの電流は、センター タップによって均等に分割されます。これにより、ファントム回路からサイド回路への クロストークがキャンセルされます。

20 世紀初頭、ファントム ワーキングにより、長距離ルートの回線数を、電線を増やすことなく増やすことができました。^{[要出典]ファントム ワーキングは、}キャリア システムの採用により減少しました。^[要出典]

理論上は、2 つの他のファントム回路からファントム回路を作成し、最大 2n-1 個の回路を n 個の元の回路から派生させてピラミッド状に構築することが可能です。ただし、通常、ファントムのレベルを複数にすることは現実的ではありません。ファントム回路とサイド回路間の絶縁は、ラインとトランスの正確なバランスに依存します。バランスが不完全な場合、ファントム回路とサイド回路間のクロストークが発生し、ファントムのレベルが追加されるたびにこの影響が蓄積されます。アナログ通信回路では、音声クロストークは非常に低いレベルまで理解できるため、クロストークのレベルが小さくても許容されません。

コンデンサー マイクには、電源を必要とするインピーダンス コンバーター (電流増幅器) 回路があります。さらに、エレクトレットやRF以外のコンデンサー マイクのカプセルには、分極電圧を印加する必要があります。1960 年代中期から後半にかけて、録音や放送用のほとんどのバランス型プロ用コンデンサー マイクはファンタム電源を使用しています。^[要出典]ファンタム電源は外部 AC またはバッテリー電源で供給できますが、今日では^{[いつ? ]}ほとんどの場合、マイクが接続されている ミキシング コンソール、レコーダー、またはマイク プリアンプに組み込まれています。

断然

最も一般的な回路は、各入力チャネルに対して6.8 kΩ の抵抗器のマッチングペアを介して供給される +48 V DC を使用します。 ^{[要出典]この構成は、+12 V DC と 680 Ω の給電抵抗器を使用したあまり一般的ではない構成とともに、} IECとISOによって標準化されています。

実際のところ、ファンタム電源を使用すると、ダイナミック マイクとコンデンサー マイクの両方に同じ 2 導体シールド ケーブルを使用できます。また、回路バランスによって、これらのマイクの出力回路に大量の DC が流れるのを防ぐため、ファンタム電源を消費するように設計されていないバランス マイクには無害です。

マイクロフォンのファントム電源供給と同様の方法で、通信回線上でシンプルな DC 信号伝送を実現できます。回線の一方の端にあるトランスのセンター タップに接続されたスイッチは、もう一方の端にある同様に接続されたリレーを操作できます。戻り経路は接地接続を経由します。この配置は、機器のリモート制御に使用できます。

1950 年代から 1980 年代頃まで、スタークワッドトランク キャリア回路でファントムを使用することは、高品質の放送オーディオ回路を得るための一般的な方法でした。多重化されたFDM通信キャリア システムでは、低周波をフィルターで分離するのが不便だったため、通常、ケーブルのベースバンドは使用されませんでした。一方、スタークワッド ケーブルを構成する 2 つのペア (行き信号と戻り信号) から、片方向のオーディオ ファントムを形成できます。

無負荷ファントムは、負荷線路（負荷コイルが取り付けられた回路）のファントム構成です。ここでの考え方は、追加の回路を作成することではありません。むしろ、目的は、線路に取り付けられた負荷コイルの影響を打ち消すか、大幅に低減することです。これを行う理由は、負荷線路には明確なカットオフ周波数があり、たとえば放送局での使用に適した回路にするために、線路をこれよりも高い周波数に均等化することが望ましい場合があるためです。理想的には、恒久的な接続のために負荷を取り除くか軽減しますが、これは屋外放送の要件などの一時的な配置には実現可能ではありません。代わりに、ファントム構成の 2 つの回路を使用して、負荷コイルによって挿入されるインダクタンスを大幅に削減し、負荷効果を軽減することができます。

これが機能するのは、平衡線路で使用される負荷コイルに、回路の各脚に 1 つずつ、合計 2 つの巻線があるためです。これらは両方とも共通のコアに巻かれており、巻線は両方によって誘導される磁束が同じ方向になるように配置されています。両方の巻線は、それ自体の自己誘導だけでなく、互いに起電力を誘導します。この効果により、コイルのインダクタンスが大幅に増加し、したがって負荷効果も増加します。対照的に、回路がファントム構成の場合、各ペアの 2 本のワイヤの電流は同じ方向になり、磁束が打ち消されます。これはまったく逆の効果があり、インダクタンスが大幅に減少します。

この構成は、スタークワッド ケーブルの 2 ペアで最もよく使用されます。他のペアのワイヤではそれほど効果的ではありません。2 ペアのパスの差によってバランスが簡単に崩れ、クロストークや干渉が発生します。

この構成は「バンチド ペア」とも呼ばれます。ただし、「バンチド ペア」は、2 本の線を並列に直接接続したものを指す場合もあり、これはファントム回路ではなく、負荷を軽減しません。

• ブリッジ回路- 密接に関連した概念。ファントム回路の動作は、それが一種のバランスブリッジであることに依存します。
• 単線アースリターン- 1 本のワイヤとアースをリターン導体として使用して電力を伝送します。

•  この記事には、連邦規格 1037Cのパブリック ドメイン マテリアルが組み込まれています。一般調達局。2022 年 1 月 22 日にオリジナルからアーカイブされました。( MIL-STD-188 をサポート)。
• AT&T:「電話と電信業務に適用される電気の原理」、1953 年 (PDF ファイル、39 MB)